Polo scientifico di Boretto - Laboratorio geotecnico

tel/fax: 0522-965641

Premessa

Verso la fine del 1998, nell'ambito di un programma di potenziamento e ristrutturazione degli uffici e delle dotazioni organiche e tecnologiche, è stato avviato il progetto per la realizzazione di un laboratorio per prove geotecniche sulle terre presso il centro di Boretto. È stata quindi formalizzata l'istituzione di un Ufficio Geotecnico che presiede alle attività del laboratorio e opera sotto l'egida dell'Ufficio Tecnico Progettazione Regolamentazione Tecnica, Studi Ricerche e Laboratorio Geotecnico ed Idraulico dell'AIPo. Sin dalla realizzazione, il laboratorio geotecnico si era avvalso della consulenza scientifica del Dipartimento di Ingegneria Civile, di Ambiente e Territorio e Architettura (DICATeA) dell'Università di Parma.

Attività e finalità del laboratorio

• La realizzazione di prove geotecniche di laboratorio risponde a precisi adempimenti legislativi, come disciplinati dal D.Lgs 11.03.1988 (“Norme tecniche riguardanti le indagini sui terreni e sulle rocce, la stabilità dei pendii naturali e delle scarpate, i criteri generali e le prescrizioni per la progettazione, l'esecuzione ed il collaudo delle opere di sostegno delle terre e delle opere di fondazione"), specificati dalla Circ. LL.PP. 24 settembre 1988, n. 30483, e come richiamati da specifiche determinazioni dell'Autorità per la Vigilanza sui Lavori Pubblici
• Il laboratorio è finalizzato all'esecuzione delle principali prove geotecniche sulle terre che si effettuano nell'ambito della progettazione e realizzazione di opere idrauliche
• Il laboratorio opera principalmente per esigenze interne, fornendo agli uffici tecnici centrali e periferici il supporto tecnico specialistico nelle varie fasi della progettazione, esecuzione e collaudo delle opere.
• Il nuovo assetto dell'Agenzia prevede inoltre la possibilità del laboratorio di operare anche per conto terzi, emettendo certificazioni ufficiali ai sensi dell'art. 8 comma 6 del D.P.R. 21.4.93, n. 249 e successiva Circolare 1-6.12.99 n. 349/STC
• Infatti in base ad apposita convenzione l'AIPopuò concedere in uso alDICATeA tutte le attrezzature attualmente presenti nel laboratorio (ovvero quelle che potranno essere successivamente acquistate) il quale, con la partecipazione dei tecnici AIPo, potrà eseguire per conto terzi, le prove sui materiali.
• Il DICATeA prevede inoltre di organizzare corsi universitari utilizzando i beni e le attrezzature del Polo ed a tal fine è stata allestita un'aula didattica, dei locali di studio per i docenti e degli alloggi per i ricercatori.
• Quanto sopra anche al fine di arricchire le competenze professionali dei tecnici che operano nel laboratorio e che progettano gli interventi di competenza dell'Agenzia.
• Il laboratorio è stato realizzato con concezione modulare, in modo da poter essere integrato e potenziato, sia come impianti tecnologici, sia come apparecchiature.

Struttura del laboratorio e prove eseguibili

Il laboratorio si compone di un'unità mobile, per l'esecuzione di prove e controlli direttamente in sito, e di una sezione fissa presso l'ex magazzino idraulico di Boretto (RE)

PROVE ESEGUIBILI IN LABORATORIO

• Analisi granulometrica
• Determinazione del passante al setaccion. 200
• Determinazione del peso specifico assoluto
• Determinazione dei Limiti di Atterberg
• Determinazione del contenuto naturale d'acqua
• Classificazione secondo norme CNR-UNI 10006
• Determinazione del peso di volume
• Prova di compressione non confinata
• Prova edometrica
• Prova di permeabilità diretta in apparecchio edometrico
• Prova di permeabilità diretta con permeametro
• Prova di taglio diretto
• Prova triassiale UU, CU, CD
• Prova di compattazione AASHTO

Apparecchiatura per prove di compattazione (MATEST)

PROVE ESEGUIBILI IN SITU

• Analisi granulometrica
• Determinazione del passante al setaccio n. 200
• Determinazione del peso specifico assoluto
• Determinazione dei Limiti di Atterberg
• Determinazione del contenuto naturale d'acqua
• Classificazione secondo norme CNR-UNI 10006
• Determinazione del peso di volume
• Prova di compressione non confinata
• Prova di densità in sito con volumometro a sabbia
• Prova di carico su piastra
• Prova di compattazione AASHTO
• Determinazione del contenuto organico di una terra

Esecuzione di prove di densità in situ

Attrezzatura installata per prove su terreni sciolti coerenti ed incoerenti

PROVE IN SITO

• 1. Laboratorio mobile su furgone tipo “Fiat Ducato maxi 4x4 16 q.li“ o similare, con allestimento costituito da: pavimentazione con pianale in alluminio antisdrucciolo, pareti coibentate rivestite in materiale plastico, collegamenti elettrici per tensioni di 380 e 220V, prese elettriche 22/16A, impianto illuminazione a tubi fluorescenti, lavello collegato a serbatoio d'acqua con pompa per scarico esterno, ripiani e cassetti con chiusure di sicurezza, predisposizione per condizionatore, piccola gru manuale per carico e scarico materiali e macchinari attrezzato per le seguenti prove: densità in sito con volumometro a sabbia, prove di carico su piastra, prove E.L.L., prove di compattazione, prove di classificazione.
• 2. Apparecchiatura per prove di portanza su piastra comprendente: ponte di misura in lega leggera con piedini regolabili, porta comparatori, piastra di ripartizione carico da Ø 300 mm, martinetto idraulico da 100 kN, serie di estensioni e snodi sferici, manometro di precisione con scala graduata, pompa manuale con tubo di collegamento, n° 3 comparatori millesimali. In più: piastra di carico per prove di portanza diam. 450, 600 e 750 mm 3. Volumometro a sabbia da 6” in lega leggera, con accessori (doppio cono da 6”, 2 boccioni in plastica, vassoio di base per centraggio cono, cilindro di taratura

PROVE DI CLASSIFICAZIONE

• 1. Apparecchio motorizzato con contacolpi per la determinazione del limite liquido con base in ebanite o materiale equivalente, frequenza 120 colpi/minuto (Metodo Casagrande)
• 2. Set completo per la detrminazione del limite plastico di una terra, costituito da: lastra di vetro molato 300 x 300 x 10 mm, calibro metallico diametro 3 mm, capsula in porcellana, spatola flessibile con lama in acciaio, capsule pesafiltro in alluminio con coperchio
• 3. Serie completa di setacci ASTM con bossolo e rete in acciaio inox, dia. 300 mm
• 4. Bagno termostatico fornito completo di termoregolatore, agitatore, e termometro di controllo per analisi per sedimentazione
• 5. Agitatore ad alta velocità per dispersione, velocità circa 10.000 giri/min., completo di: alberino con elica, coppa disperdente, dispositivo antivortice
• 6. Densimetro scala 151 H (ASTM) tarato per densità comprese tra 0,995 e 1,038 g/ml, ad intervalli di 0,001
• 7. Picnometr1 a bocca larga con tappo
• 8. Vibrasetacci elettromagnetico per setacci di dia. 300 mm con pannello di comando e di controllo separato, programmabile sia come tempo di setacciatura, intensità e tempo d'attesa tra una vibrazione e l'altra.

PROVE DI CONSOLIDAZIONE IN EDOMETRO

Edometro MATEST a carico frontale e fulcro fisso, con la possibilità di accettare celle edometriche fino a 100 cmq, leva montata su cuscinetti autoallineanti, 3 possibili posizioni di carico con rapporti 9:1, 10:1, 11:1; leva di carico con contrappeso regolabile, dotato di congegno a vite per bloccare la leva durante l'aggiunta dei pesi Cella edometrica realizzata in ottone, sez. 20 cmq, dia 50,47 mm con corpo centrale a bordo tagliente, completo di pietre porose, anello in plexiglas, a tenuta ermetica.

PROVE DI TAGLIO DIRETTO

Macchina motorizzata MATEST con comandi elettronici computerizzati per prove di taglio diretto, velocità di taglio comprese tra 0,0001 e 3 mm/min, sforzo max di taglio 5KN, possibilità di braccio di leva bilanciato, rapporto 10:1, scatola di taglio e porta scatola in ottone, possibilità di utilizzo in manuale, uscita RS232 per collegamento PC, scheda di interfacciamento, set completo di pesi asolati, comparatori centesimali Scatola di taglio in ottone, per provini circolari di diametro 60 mm completa di carrello, piastra di base, pietre porose, riduzioni ed adattatori, fustella in acciaio a bordo tagliente e tampone per provini Due celle triassiali del diametro di 38 mm e 100 mm consentiranno di coprire l'eterogeneo intervallo granulometrico in cui ricadono i terreni da investigare (rilevati in terreni sciolti e terreni di fondazione)

Apparecchiatura per prove edometriche(MATEST)

Apparecchiatura per prove di taglio diretto (MATEST)

PROVE TRIASSIALI

L'attrezzatura per l'esecuzione di prove di tipo triassiale, UU, CU e CD è composta dai seguenti elementi:

• pressa motorizzata
• celle triassiali e accessori ad essa collegati
• sistema di controllo delle pressioni
• strumenti per la misura di:
  • pressioni
  • carico assiale
  • spostamenti/deformazioni
  • variazioni volumetriche
• attrezzi per la preparazione dei provini
• serbatoio acqua disareata
• ai quali, per necessità operative del laboratorio, sono stati aggiunti:
• una centralina di acquisizione dati
• un software per l'elaborazione dei dati di prova

Due celle triassiali del diametro di 38 mm e 100 mm consentiranno di coprire l'eterogeneo intervallo granulometrico in cui ricadono i terreni da investigare (rilevati in terreni sciolti e terreni di fondazione).

ALTRE ATTREZZATURE

• Banco per prove di permeabilità su campioni di 4" di diametro sia a battente fisso che a battente variabile (a 4 posti) con telaio in lamiera, completo di tubi in materiale plastico trasparente e scale graduate, serbatoio per l'acqua, completo di tubi di raccordo, connessioni e valvole
• Misuratore di umidità a carburo tipo “Speedy” completo di bilancia, spazzole e misurino del carburo
• Divisore di campioni (quartatore) in lamiera d'acciaio o zincata con protezione antiruggine, completi di bacinelle di raccolta
• Forno termostatico, capacità 100 l, temperatura regolabile fino a 200°C, pareti interne in lamiera zincata o inox, pareti esterne in lamiera verniciata ed isolate, controllo di temperatura con termoregolatore elettronico ± 1°C, con ventilazione forzata, completa di ripiani
• Piastra riscaldante circolare, temperatura max 350°C, complete di selettore di temperatura e spia di funzionamento
• Compattatore automatico Proctor, per provini da 4” e 6”, pestello dia 2”, altezza di caduta regolabile (12” o 18”), peso della massa battente intercambiabile, contacolpi, rotazione automatica della tavola portafustelle, completo di griglia di protezione
• Bascula, portata 100 kg, sensibilità 100 g, con cassa e piattaforma in acciaio rinforzato, completa diset di pesi
• Bilancia elettronica digitale, portata 20 kg, sensibilità 1 g, con stabilizzazione automatica, azzeramento e tara istantanei
• Bilancia elettronica digitale portata ~ 2100 g, sensibilità 0,01 g, con possibilità di azzeramento della tara per tutta l'ampiezza della scala, calibrazione automatica con peso campione, con opportuna previsione per pesata idrostatica
• Bilancia elettronica digitale portata ~ 4500 g, sensibilità 0,01 g, con possibilità di azzeramento della tara per tutta l'ampiezza della scala, calibrazione automatica con peso campione, con opportuna previsione per pesata idrostatica
• Tavolo per pesate idrostatiche con relativo cestello
• Mortaio in porcellana, con pestello a testa gommata
• Termometro digitale istantaneo – range di misurazione da –10 a +120 °C, con sonda, funzionante a batteria
• Estrusore manuale a vite per fustelle e provini di terreno, completo di adattatori per i diversi diametri e montato su supporto di sostegno in metallo
• Campionatore da laboratorio
• Penetrometro tascabile per determinazione consistenza terreno, da 0 a 5 MN/m2
• Estrusore idraulico manuale per l'estrusione dei campioni da fustelle Proctor da 4” e 6”, azionato da un martinetto idraulico, funzionamento verticale, completo di adattatori per diversi diametri
• Corredo per analisi e contenuto organico dei terreni
• pHmetro
• Apparecchiatura per la determinazione del contenuto in Ca CO3 dei terreni secondo il metodo ASTM
• Pressa motorizzata a controllo elettronico, con variatore di velocità, anello dinamometrico da 2 kN, completamente attrezzata per prove di E.L.L. (piatti, dispositivo porta-comparatore, ecc.)
• Pressa manuale per prova di compressione con espansione laterale libera, completa di anello dinamometrico e tutti gli accessori di corredo (piastre, porta-comparatore, ecc.